激光淬火齿轮和渗碳淬火齿轮X射线衍射分析

在40CrNiMoA钢激光相变硬化基础工艺研究的基础上,通过采用齿轮激光热处理关键技术,获得了沿齿廓均匀分布的理想硬化层。对渗碳淬火齿轮(20Cr2Ni4A)和激光淬火齿轮(40CrNiMoA)进行了齿轮X射线衍射分析。试验表明,激光淬火齿轮淬硬层中微晶尺寸明显小于渗碳淬火齿轮的微晶尺寸,激光淬火齿轮淬硬层的残余奥氏体含量较高,而其位错密度比渗碳淬火齿轮高一个数量级。从不同角度证实了激光淬火齿轮接触疲劳强度高于渗碳淬火齿轮接触疲劳强度。     

渗碳齿轮钢残余内应力的研究

为了探讨残余内应力、接触疲劳强度间的关系,用化学剥层法在X射线应力仪上测定了失效前后经不同渗碳工艺处理的几种渗碳齿轮钢的残余内应力分布.测得渗碳层的残余内应力均为压应力,并且沿渗层呈现一个波峰、两个波谷的复杂分布;分析认为失效后残余内应力的释放程度与渗碳层碳的浓度梯度有关,对碳钢来说,在一定有效层深范围内(＜1.0 mm)残余压应力对材料的接触疲劳强度有有益的作用.     

薄层软化与渗碳、碳氮共渗接触疲劳性能的研究

本文研究了25MnTiBRe和18CrMnTi钢在0.6mm、1.0mm、1.3mm三种不同层深条件下,渗C、一般C—N共渗和薄层软化工艺及其对接触疲劳性能的影响。试验表明:同种材料制造承受较大负荷的齿轮或其它机件,无论在上述哪种渗层下,经三种不同工艺处理后,薄层软化工艺的接触疲劳强度最高,一般C—N共渗次之,渗C最差;在我们的试验范围内,无论哪种材料,哪种工艺,其接触疲劳强度都随渗层深度增加而提高;工艺和渗层相同情况下,25MaTiBRe比18CrMnTi钢的接触疲劳强度高。     

热处理工艺对20CrMnTi齿轮组织与性能的影响

本文分析了20CrMnTi渗碳钢齿轮的预备热处理、渗碳、淬火低温回火热处理工艺对组织与性能的影响,并对工艺进行优化,提高材料的性能,降低生产成本,提高了经济效果。     

20CrMnTi钢带状偏析对渗碳后组织的影响

针对20CrMnTi钢中，具有不同带状的原始组织试样进行渗碳试验和分析，得出对渗碳淬火后马氏体大小和残奥含量有明显影响。并讨论改善办法。     

渗碳层组织与接触疲劳性能的研究

根据光学显微镜、透射电镜观察和渗层萃取物X射线衍射谱以及硬度梯度分布,研究了 20CrMnTi 钢气体渗碳、气体碳氮共渗和离子渗碳后渗层的组织和接触疲劳寿命。结果表明;离子渗碳后具有相当数量的板条马氏体、弥散均匀分布的碳化物;铬锰元素固溶在固溶体中的量较多,无黑色组织并且具有陡的硬度梯度,从而导致接触疲劳寿命的明显提高。文章提出了铬锰元素向碳化物富集是产生黑色组织的重要因素的新观点。     

低淬透性钢齿轮的试验研究

本文较全面总结了55D低淬透性钢的热处理及其组织和机械性能。试验研究表明:55D钢齿轮经高(中)频深层加热表面淬火后,单齿静弯、单齿疲劳、单齿多冲性能赶上和超过了18CrMnTi渗碳齿轮。工农——11型手扶拖拉机55D齿轮经过5000小时田间旋耕试验,性能良好,为大量推广与使用55D钢提供了依据。     

4Cr5MoVSi(H11)钢内氧化型渗碳后性能的研究

4Cr5MoVSi(AISI H11)钢在 0.90～1.36％ 碳势下渗碳后,渗碳层组织由马氏体基体及均匀分布着的大量细小的粒状M_7C_3 型碳化物组成,致使H11钢表面硬度高达 HV1200左右,其耐磨性也明显优于 Cr12MoV钢。将 H11钢制成的 M16螺母冷冲头,经 CD渗碳处理后,其使用寿命为 Cr12MoV 钢的 2倍,且失效方式为均匀磨损。H11钢CD 渗碳的动力学受碳在奥氏体中的体积扩散控制。     

齿面激光淬火性能试验研究

采用2kW连续式CO_2激光器探讨了激光淬火用于齿面强化的可行性、特点及其意义.分析了齿面激光淬火后淬硬层的硬度分布、组织变化及变形问题。采用Locati快速疲劳试验法测定了激光淬火后的齿面接触疲劳极限。并与齿面高频淬火及未经表面处理的调质齿轮作了对比性研究。结果表明,激光淬火亦适用于齿轮的表面硬化处理。经处理的齿轮(30CrMnTi)具有变形小,齿面光洁度高,齿面硬度高(约HV873)及接触疲劳强度(1 323.1MPa)高等特点。     

齿轮渗碳工艺的设计

本文首先介绍了渗碳齿轮热处理中存在的技术问题,而后针对这些技术问题讨论了齿轮渗碳工艺的设计原则。作者认为常用齿轮渗碳是一个混合控制过程。为了强化渗碳过程,渗碳初期要增大相界面渗碳反应速度;中、后期应提高碳在奥氏体中扩散通量。文中还介绍了如何根据表面硬度和其它性能要求,确定渗碳后表面碳含量 C_S;根据 C_S 和渗层厚度,考虑到非平衡渗碳和钢的化学成分选择气氛的控制参数;讨论了变碳势渗碳工艺参数的确定原则及其对渗碳结果的影响。提出了中温渗碳、炉内预冷和热油—空气分级淬火及控制渗层厚度和显微组织等措施以减少齿轮热处理变形。     

喷丸对渗碳件接触疲劳及裂纹萌生扩展的影响

通过一系列试验表明,渗碳后喷丸可使接触疲劳强度提高,在低接触应力下接触疲劳寿命明显增加。对接触疲劳裂纹萌生。扩展至失效全过程所进行的连续追踪观测发现,裂纹萌生于渗碳过渡区;渗碳喷丸后比未喷丸的裂纹萌生寿命增加,扩展速率减小;由钢丸坑连接而成的浅小裂纹为非扩展裂纹;在喷丸影响区,裂纹扩展不同于未喷丸试件,即主裂纹平行于表面扩展;分叉裂纹发生再次分叉向下扩展,从而使裂纹扩展后期速率减小。     

改性氯化石蜡对20CrMnTi钢接触疲劳的影响

双滚子接触疲劳试验结果表明，极压添加剂类型显著影响试件材料的耐久极限，采用含改性氯化石蜡添加剂的Ｎ２２０重负荷工业齿轮油润滑，与另一种含复合添加剂的Ｎ２２０重负荷工业齿轮油相比，显著提高２０ＣｒＭｎＴｉ渗碳淬火钢的接触疲劳强度。探讨了改性氯化石蜡添加剂的边界润滑机理。     

20CrMnTi渗碳淬火齿轮剥落强度

用２０ＣｒＭｎＴｉ渗碳淬火齿轮试件，在ＣＬ－１００齿轮试验机上进行接触疲劳实验，得出齿面存在非扩展型剥落的结论；确定了齿面剥落规律和控制剥落扩展的方法及试件材料的抗剥落强度指标为１．２８．实验结果成功地用于内燃机车螺旋锥齿轮剥落扩展的控制和报废规范中     

汽车变速齿轮碳氮共渗时异常组织的分析

20CrMnTi钢制汽车变速齿轮碳氮共渗时表层出现黑色组织,严重时使齿轮表面硬度、接触疲劳和弯曲疲劳强度大幅下降,造成齿轮早期失效,严重降低工作寿命．为此,对该黑色组织产生的原因进行了分析,并提出改进与防止措施．对齿轮的生产起到指导意义．     

经喷丸处理后40~#车轴钢裂纹的萌生及其沿表面扩展规律

以４０＃车轴钢为试验材料，选择了两种不同的喷丸强度对试件施喷。经试验后找到了裂纹萌生与应力的关系曲线，同时给出了经喷丸处理后基体沿表面方向的裂纹扩展速率表达式。认为喷丸能提高金属材料疲劳寿命的原因主要体现在因喷丸产生的残余压应力和结构强化两方面，在低应力区前者起主要作用，而在高应力区后者起主要作用。     

表面改质钢蜗轮副的传动性能

为了解决青铜蜗轮存在的耐磨性差和疲劳强度低等问题,应用表面工程强化技术和齿面改质理论分别对钢蜗轮副齿面进行超微细磷酸锰化处理、低温电解渗硫处理和二硫化钼微粒子喷丸处理,配对形成新的接触副,并对其进行传动性能综合试验.试验结果表明,3种经表面处理的钢蜗轮副与未处理的钢蜗轮副相比,具有更优良的跑合性能和抗胶合能力,且传动效率均有所提高.